汾河干流中游段河流生境调查与评价研究

2021-09-06 11:53唐云飞
山西水利 2021年4期
关键词:汾河干流生境

唐云飞

(中交汾河投资控股有限公司,山西 太原030000)

1 概况

汾河是山西的母亲河,流经山西省的忻州市、太原市、吕梁市、晋中市、临汾市、运城市6市的29县(区),在万荣县荣河镇庙前村汇入黄河,流域面积3 9471 km2,南北长412.5 km,东西宽188 km,干流全长716 km,流域面积在全国排第46位,在黄淮海流域列第7位,为黄河第二大支流。

汾河中游百公里示范段,自小店红旗泵站至文峪河入汾口,河长94.4 km,河道弯曲系数1.68。汾河中游百公里示范段属平原型河流,河道宽一般150~300 m,汇入该段的较大支流有潇河、文峪河、磁窑河、昌源河等。由于汾河中游地势平坦、土质疏松,河谷中冲积层深厚,河流两岸抗冲能力低,在水流长期堆积作用下,两岸形成了较宽阔的河漫滩,河型蜿蜒曲折,中水河床与洪水河床分界明显。该段河道纵坡较缓,平均纵坡约1.7‰;由于汇入支流多,径流量大,坡度缓,汛期排泄不畅,是汾河干流的重点防洪河段,也是汾河流域治理的重要河段和示范河段。

开展汾河干流中游段河流生境调查与评价,系统调研中游段河流物理形态特征、植被特征和岸边带及近岸区域土地利用状况,摸清目前汾河干流中游段河流生境的状况和存在的问题,科学评估汾河干流中游段河流生境质量状况,能够为汾河干流中游段河流生态修复提供技术支撑和理论依据。

2 生境调查方案

2.1 样带划分

生境调查范围,在河流横向上为河道至堤外500~1 000 m,纵向上为沿河岸100 m范围。汾河中游百公里示范区,河道内约有14个坝,河道沿岸有4条一级支流,5条次级支流,1个退水渠汇入汾河干流。结合中游百公里示范区现状情况,约4 km布设一个样带,并以优选典型和有代表性的区域进行样带微调。此次生境调查共计布设30个样带,具体点位如图1所示。其中,太原市有10条样带,RHS1~RHS10;RHS11~RHS23位于晋中市;RHS24~RHS30位于介休市。

图1 汾河中游百公里示范区样带布设图

2.2 调查要素

汾河干流中游段生境调查参考《River Habitat Survey in Britainand Ireland》,主要从河道、河岸、河漫滩、堤坝及堤外500~1 000 m分别调查生境的植被特征,样带调查范围如图2所示。纵向10 m范围内,调查其物理属性和河流特征,纵向100 m范围内,调查其植被特征。

图2 样带调查范围图

3 生境调查结果与评价

运用多指标综合评价体系量化生境质量,进而评价汾河干流中游段的生境质量。

3.1 生境调查结果

(1)河道。基于30条样带的调查可知,汾河中游百公里示范区,河道内未发现水生植物,且边滩上均无植被覆盖,偶有水鸟、野鸭出没。

(2)河漫滩。汾河干流中游段的河漫滩被耕地侵占的现象严重,有一半样带的河漫滩存在耕地侵占现象,如 样 带RHS2~RHS5、RHS9~RHS11、RHS13~RHS17、RHS20、RHS23、RHS30。其 中 有5条 样 带(RHS2、RHS10、RHS14、RHS16、RHS20)的左右岸河漫滩都存在耕地侵占河漫滩现象,农作物主要以玉米和高粱为主。其余样带河漫滩受人为干扰较少,主要优势草本植物为蒿、狗尾草、虎尾草、葎草、长芒稗、藜、苋等,有散生的柳树、杨树等,灌木较少,以柽柳为主。样带中有12条样带堤内存在湿地和水塘,这些湿地和塘中水生植物以香蒲和芦苇为主。河岸顶部生长着一些湿生植物,经过调查可知,主要物种为红蓼、芦苇、长芒稗、异形莎草等。

(3)堤坝。汾河中游百公里沿岸左右堤坝草本植物以黑麦草,灌木以女贞、中华金叶榆、紫叶李,乔木以槐树、枣树为主。样带RHS23左右岸堤坝均被耕地侵占,左岸种植作物为毛豆和玉米,右岸种植高粱。样带RHS20~RHS23左岸的堤坝近期经过人工修整,植物较少,存在芦苇、狗尾、蒿等,其中RHS21堤面被石笼强化。其余样带堤面受人为干扰较小,草本植物以芦苇、狗尾、虎尾草、蒿、曼陀罗、猪毛菜、葎草为主,灌木以紫穗槐为主。堤顶路旁边有散落生长的椿树、榆树、槐树等,样带RHS25堤顶路两旁有间隔规则人工种植的丁香(长势不好)。

(4)堤外。调查可知,堤外土地利用差异较大,主要有耕地、道路、建设用地等,其中耕地主要有玉米、高粱、薯蓣以及果园(梨)等,主要以玉米地为主,建设用地主要为村庄。调查发现,RHS10~RHS11之间、RHS22、RHS25等堤外有湿地,湿地植物以芦苇、东方香蒲为主;RHS8、RHS12、RHS23堤外有荒地,荒地植物以芦苇、狗尾草、虎尾草等为主。

3.2 生境评价

随着河流生态系统问题日益严重并威胁着整个生态系统的和谐发展,河流健康问题己成为当前河流管理研究的焦点和热点,应该得到更多的重视,建立相应有效的河流生境评价指标体系对河流健康问题的研究具有越来越重要的理论和现实意义。

(1)生境评价方法

河流生境评价体系。河道生境评价主要评价河道生境状况和人类活动对河道的干扰程度,运用多指标综合评价体系,来评价汾河干流中游段的生境完整性,由生境综合指数来量化生境质量。河流生境综合指标体系包括河道生境、河岸和河漫滩生境以及滨岸生境。河道生境指标包括表观水质、水生植物分布、河道水量情况、河道变化以及河床底质状况。河岸和河漫滩生境指标包括植被多样性和盖度、堤岸稳定性及河水流速和深度结合特性。滨岸生境包括河岸土地利用和人类活动强度,生境综合指标体系如图3所示。

图3 生境综合指标体系

评分标准。生境评价指标包括10个:表观水质、水生植物分布、河道水量情况、河道变化、河床底质状况、植被多样性和盖度、堤岸稳定性、河水流速和深度结合特性、河岸土地利用以及人类活动强度,不同评价指标为科学赋值,需给定评分标准。生境综合指数评分为155~200代表生境质量良好,105~155为较好,55~105为一般,0~55为差,根据样带现场实际情况,为样带各指标进行评分。

(2)生境评价结果

结合汾河干流中游段现场生境状况,为30个样带进行专家评分,生境评分和生境综合指数如图4所示。

图4 样带生境综合指数

从图4中可知,有11个样带的生境综合指数小于105,生境质量为一般。与其它样带相比,除河床底质状况较差,河水流速和深度结合特性不佳,河床无水生植被,以及人类活动干扰强之外,RHS2、RHS20、RHS21生境质量水平较低主要是由于表观水质较差;RHS3~RHS5、RHS16主 要 是 由 于 河 道 水 量 不 足;RHS10、RHS13~RHS14、RHS30主要是由于表观水质较差和水量不足。其它19个样带的生境质量均为较好水平,其中RHS22样带的生境质量最好,生境综合指数为116,其表观水质较好和水量较为充足。

太原市境内样带(RHS1~RHS10)的生境综合指数均值为104.1,最小值为94,最大值为112。

晋中市境内的样带(RHS11~RHS23)生境综合指数范围在102和116之间,平均生境综合指数为107.15。

介休市境内的样带(RHS24~RHS30)平均生境综合指数为109.57,范围为102~113。

4 结论

河道中未发现存在水生植物,河水流速和深度结合特征单一,且河道中的碎石、鹅卵石、大石少于24‰,主要以细沙等沉积物为主。专家对水生植物分布、河水流速和深度结合特性以及河床底质状况这3项指标水平进行评分,其评分均在0~1之间,为差水平。综合评价显示,汾河干流中游段河道生境综合评价不高,水文节律弱化,以闸坝调控为主,河漫滩被侵占为农田,岸堤固化,河道生态空间被挤占,堤外人类生产生活强度高,植被单一。人为扰动带来的影响是主要原因。

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